Хонинговка цилиндров — для чего нужна расточка и хонингование двигателя

 
15.07.2021

Хонингование считается завершающим этапом при производстве цилиндра и впервые проводится еще на заводе. В процессе эксплуатации и при сильном износе двигателя такая обработка стирается, из-за чего диски плохо справляются с удержанием масла.

Владельцы авто редко сталкиваются с необходимостью знать все о такой обработке дисков. Обычно машины отвозят на СТО, где мастера разбираются с возникшей проблемой и проводят капитальный ремонт моторов.

При этом понимание того, что такое хонингование блока цилиндров, а также знание основных принципов технологии, помогают держать под контролем многие процессы, которые проходят в автомобиле.

Что такое хонингование цилиндра?

В процессе эксплуатации автомобиля все его составляющие подвергаются сильной нагрузке и износу. А это может влиять на качество работы двигателя. Чтобы избежать серьезных проблем, важно своевременно проверять систему и проводить капитальный ремонт авто, в который входят расточка и хонингование блока цилиндров. Они особенно актуальны, когда на поверхности появляются сильные царапины, конусность и задиры, из-за которых становится сложно удержать нужный объем моторного масла.

Хонингование цилиндров – это процедура, которая проводится на завершающем этапе ремонта мотора и подразумевает под собой нанесение на цилиндры особых насечек. Она выполняется при помощи специального оборудования, поэтому самостоятельно осуществить хонинговку невозможно – для этого следует обратиться в СТО.

Результатом работы становится не гладкая отполированная поверхность (которая, хоть и выглядит красиво, но теряет функциональность), а цилиндр с нужной степенью шероховатости, которая и отвечает за удержание масла.

В каких случаях нужна хонинговка цилиндров?

Срок эксплуатации мотора и время, за которое изнашиваются детали, будет зависеть от целого ряда факторов:

• качество бензина, который вы используете;

• характер езды;

• продолжительность поездок;

• качество системы охлаждения и т. д.

В среднем капитальный ремонт, куда входит и хонинговка блока цилиндров, рекомендуется после пробега более 100000 км. Конечно, каждый случай индивидуален, и иногда двигатель изнашивается раньше.

Как понять, что машине нужно хонингование двигателя? Возможно, вы отмечали хотя бы один из этих признаков:

• выхлоп становится насыщенно серого цвета, который появляется, когда масло сгорает вместе с бензином из-за слабой работы поршневого кольца;

• объем используемого масла заметно увеличился, что указывает на изменившуюся форму внутреннего канала, по которому проходит поршень;

• страдает мощность двигателя;

• нестабильность оборотов при холостом ходу, которая может быть следствием нарушения правильной формы цилиндра.

В таком случае необходимо срочно показать машину автослесарям. Они быстро смогут определить, нужно ли проводить хонингование цилиндров.

Хонингование блока цилиндров: преимущества обработки

Вопрос относительно того, для чего нужна хонинговка, задают преимущественно начинающие автомобилисты, которые еще не сталкивались с капремонтом двигателя. Спустя время после эксплуатации авто необходимость в процедуре становится заметной и понятной каждому.

Даже при внешнем осмотре проблемы в работе цилиндров заметны невооруженным глазом. При их изъятии становятся заметны все мелкие и глубокие царапины, которые появляются в результате чрезмерной нагрузки на мотор. Это, в свою очередь, приводит к:

Для чего нужна хонинговка цилиндра? Для восстановления качественной работы двигателя. Правильно выполненная процедура способна:

• улучшить эффективность цилиндра за счет подъема давления в нем на максимальный уровень;

• сохранить в нужном объеме моторное масло, чтобы обеспечить регулярное смазывание деталей при рабочем состоянии двигателя;

• максимально приблизить форму цилиндра к его заводским показателям – современное оборудование позволяет получить то число насечек, которое необходимо для конкретного цилиндра.

Хонинговка двигателя, в отличие от более простых процедур, таких как притирка и полировка, обладает большей эффективностью и в прямом смысле восстанавливает поврежденное покрытие детали.

Как проводятся хонингование цилиндра?

Что ж, мы выяснили, зачем нужна хонинговка. Теперь давайте приступим к разбору технологии процедуры. Для ее проведения задействуется специальное оборудование – хоны. Это керамические или алмазные хонинговальные головки, которые запускаются на механическом стенде и оказывают воздействие на поверхность цилиндра. Керамические головки более бюджетные, однако при длительном использовании долговечные алмазные хоны гораздо выгоднее. Именно поэтому их часто используют на СТО.

Дополнительно в качестве смазки мастера применяют масляно-керосиновую смесь или специальный водный раствор. Такие средства позволяют предотвратить коррозию цилиндра.

Технология хонингования включает в себя такие основные этапы:

1. Подходящий патрон дрели вставляется в инструмент для обработки – хон. Для большей надежности и лучшего результата используются вспомогательные инструменты: уровень или рейка подачи. Именно они контролируют точность хода.

2. В первую очередь используют хонинговальные головки с более крупными абразивными частицами, которые убирают все дефекты, оставшиеся после капремонта мотора.

3. Далее процесс хонингования проводится при помощи хона с мелким абразивом.

4. Пока идет хонинговка, на поверхность блока регулярно поступает смазывающий состав.

5. По окончанию процесса с двигателя счищаются все остатки стружки и абразивных частиц. Важно проследить, чтобы ничего не осталось на поверхности – для большей надежности применяют специальные мыльные растворы.

6. Завершается хонинговка блока обработкой поверхности маслом.

Обратите внимание, что после обработки поршень с цилиндром должны сработаться. В этот период рекомендуют избегать сильных перегрузок и своевременно пополнять объём моторного масла.

Можно ли выполнить хонингование своими руками?

Многие автолюбители интересуются, можно ли при наличии должного оборудования обработать цилиндры просто у себя в гараже? В принципе, такой вариант возможен. Однако ручная хонинговка – это сложный процесс, который требует определенных навыков.

Для начала вам понадобится запастись хоном и машинным маслом. Процедуру следует проводить плавно, избегая резких движений, которые могут привести к неравномерной шероховатости покрытия.

Ручное хонингование имеет одно важное преимущество: для его проведения не обязательно снимать блок с двигателя. Однако результат работы будет заметно отличаться от хонинговки в СТО: он будет непродолжительным и поможет разве что немножко освежить стенки детали.

Двигатель – это сердце любого автомобиля. А своевременный ремонт, включающий в себя и хонингование – это залог того, что ДВС будет “летать” на протяжении многих лет. Процедура отлично влияет на работу поршня, обеспечивает удержание моторного масла в нужном объёме и препятствует преждевременной поломке мотора.

Была ли полезна эта статья:  Комментарии

Похожие статьи

Хонинговка циллиндров двигателя.

Стоит делать или нет? | SUPROTEC

Изначально хонинговка производится заводом-изготовителем как финишная операция для повышения маслоудерживающей способности поверхностей трения зеркала цилиндра. При значительных износах в процессе работы двигателя или в случаях задиров хонинговка исчезает. В этом случае требуется предварительная расточка под ремонтный размер и хонинговка.

Хонинговка блока цилиндров – что это такое

Хонинговка двигателя – операция, когда на стенки цилиндров наносится сеть рисок глубиной на порядок меньше 0,05 миллиметра. Очень важно точно выдержать направление и частоту нанесения рисок. Требование одинаково и тогда обрабатываются предварительно расточенные до нужного размера и отполированные детали.

Правильно хонингованная поверхность имеет определенную степень шероховатости, помогающую удерживать достаточное количество моторного масла. Это обеспечивает защиту от износа и герметичность пары гильза-поршень.

Когда нужна хонинговка

Невозможно точно сказать, когда мотору понадобится расточка и хонинговка блока цилиндров – все очень индивидуально. Степень износа зависит от ряда факторов: качества бензина и моторного масла, стиля езды, работы охлаждающей системы и других параметров. Как правило, подобный ремонт требуется моторам с пробегом от 100 000 км.

Профессиональные автослесари-мотористы достаточно точно определяют, когда появились задиры, и мотору требуется хонинговка. Если вы заметите какой-либо из нижеперечисленных признаков, значит, нужно показать автомобиль специалисту:

• выхлоп окрасился в сизый цвет,
• заметно увеличился расход масла,
• на холостом ходу обороты нестабильны,
• снизилась мощность,

Сизый дым появляется, когда поршневое кольцо не может полностью собрать масло с поверхности цилиндра, и оно сгорает вместе с бензином. Это следствие изменившейся геометрии внутреннего канала, по которому двигается поршень. Расход смазки увеличивается по этой же причине.

Провалы на холостом ходу и потеря мощности тоже обусловлены нарушением геометрии изношенного цилиндра. Поршневые кольца уже не так плотно прилегают к стенкам цилиндра блока, появляются микроскопические зазоры, через которые газы прорываются в картер. В камере сгорания падает компрессия, что и становится причиной падения мощности.

Проскальзывающие мимо поршня продукты сгорания, не выполняют полезную работу, просто пролетают в картер. При одинаковой работе такой двигатель расходует больше горючего, чем полностью исправный агрегат. Отсюда повышенный расход топлива.

Что делать, если в моторе появились задиры

Выше уже отмечалось, что с задирами необходимо бороться сразу же. Если игнорировать проблему, состояние мотора быстро ухудшится. Износ будет идти по нарастающей: небольшая неисправность станет причиной следующей. Проблемы будут нарастать как снежный ком.

Если задиры еще совсем небольшие

Когда задиры совсем небольшие, можно решить проблему, не разбирая двигатель. Если износ не превосходит десятых долей миллиметра, купите и залейте в масло специальную присадку, например, Active Plus от российской компании «Супротек».

Это средство образует металлическую защитную пленку на парах трения. Специальная структура слоя позволяет восстанавливать изношенные поверхности (при небольших отклонениях от стандартных размеров и геометрии).

Необходимо строго следовать инструкции, как в случае применения трибосостава Suprotec, так и при использовании средств от других производителей. Превышение допустимой дозы может привести к противоположному результату. Даже если вреда для механизма не будет, вы просто зря потратите деньги.

Когда присадки не помогают

Если применение присадок не дало нужного результата, значит, задиры уже слишком большие. В этом случае требуется расточка и хонинговка цилиндров ДВС. Эту операцию можно заказать в автомобильной мастерской, или выполнить самостоятельно.

Браться за хонинговку цилиндров своими руками следует только, если вы владеете навыками слесарного дела. Необходимо выдержать высокую точность: рисунок, образуемый на металле должен быть равномерным, штрихи должны сходиться под одинаковым углом.

Для этой работы потребуется специальное приспособление для хонинговки – хон. Выпускают два типа этих устройств – в виде «ершика» и в виде конструкции из трех брусков на центральном стержне. В гаражных условиях лучше использовать «ершик». Насадка с точильными камнями больше подходит для расточных станков.

1. Хон нужно вставить в патрон дрели. Чтобы обеспечить точность ориентировки, нужно пользоваться хотя бы простейшими приспособлениями: рейкой подачи и уровнем. Если нарушить точность хода, хонингование будет с дефектами. Придется переделывать.
2. На всем протяжении операции необходимо следить, чтобы обрабатываемая поверхность и приспособление для хонинговки цилиндров орошались достаточным количеством смазывающей жидкости. Как правило, используется керосин или его смесь с маслом.
3. По завершении операции нужно обязательно очистить двигатель от стружки остатков абразивного материала. Используйте мыльный раствор, чтобы смыть все твердые частицы. Когда стенки высохнут, обработайте их специальным маслом, препятствующим коррозии.
4. После хонингования рекомендуется дать двигателю некоторое время, чтобы пара цилиндр-поршень приработалась. В этот период следует избегать перегрузок, внимательно следить за качеством и объемом моторного масла.

Чтобы сделать процесс приработки более качественным и щадящим, можно использовать трибосостав Suprotec Active Plus и аналог. Преимущество средства российского производства – лояльная цена. По эксплуатационным характеристикам «Супротек Актив Плюс» не имеет зарубежных аналогов.

Главное преимущество хонинговки своими руками в том, что двигатель не обязательно демонтировать с автомобиля. Это сильно сокращает время выполнения операции. В тоже время следует помнить, что при высокой степени износа цилиндров эта мера не поможет – обязательно нужна расточка, полировка и затем хонингование.

Профессиональные услуги

Если износ уже значительный (например, когда эллипсность цилиндра превышает 0.1 мм, а конусность – 0.2 мм), необходимо проводить расточку цилиндров до ремонтного размера. В этом случае нужно купить специальные поршни, диаметр которых больше стандартных. Растачивать цилиндровый блок необходимо в специализированной мастерской. В гаражных условиях выполнить эту операцию невозможно. Допуски точности очень строгие – десятые доли миллиметра. Качественно выполнить эту работу могут только профессионалы, оснащенные современным оборудованием.

Как выполняется расточка

На первом этапе гильза растачивается на малой скорости. Из-за высокой прочности сплава большие скорости противопоказаны – пострадает точность. При обработке металла на малых скоростях верхний слой подвергается структурным разрушениям, поэтому его необходимо удалить. Для этого и нужна хонинговка. Эта технологическая операция позволяет исправить мелкие огрехи, которые неизбежны при расточке. Обработка хонами позволяет довести канал цилиндра до идеально круглой формы (при правильном хонинговании эллипсность составляет не более 0.03 мм).

Хонинговка после расточки выполняется в два этапа. Сначала стенки обрабатываются крупным абразивом. Затем производится доводка брусками с мелким зерном. Двигатель и станок надежно закрепляются на специальном стенде. В рабочую зону непрерывно подается охлаждающе-смазывающая жидкость. На заключительном этапе обязательно выполняется промывка обработанной поверхности мыльным раствором, чтобы удалить стружку и частицы абразива. В профессиональном оборудовании почти повсеместно используются алмазные хоны – они экономически выгоднее керамических.

Чтобы снизить износ деталей при приработке узла «поршневое кольцо-гильза», рекомендуется использовать присадку для двигателя «Актив Плюс» от компании «Супротек». Этот триботехнический состав специально разработан, чтобы создать условия для комфортной работы силового агрегата. Состав оптимизирует зазоры в парах поршень-гильза, благодаря чему выравнивается компрессия по цилиндрам. Также Suprotec Active Plus повышает эффективность работы гидрокомпенсаторов, улучшая смазку работающих узлов. Все эти факторы позволяют избежать излишнего износа деталей на стадии приработки.Также трибосостав «Актив Плюс» можно использовать для профилактики задиров на любых бензиновых двигателях, в том числе и оснащенных турбинами. Это дешевле, чем ремонтировать изношенную цилиндропоршневую группу.

Последствия задиров и варианты решения

Надеемся, наша статья помогла разобраться, нужна ли вашему «стальному коню» хонинговка цилиндров. Рекомендуем внимательно следить за состоянием двигателя, ведь это «сердце» автомобиля, без которого «ласточка» превращается в груду металла.

Объяснение подготовки цилиндра к восстановлению

Возможно, вы читали, что цилиндры вашего мотоцикла имеют специальное покрытие, но что это на самом деле означает? Что еще более важно, если вы приступаете к первоклассной работе на своем двигателе, правильная подготовка цилиндра является важной частью процесса.

Когда вы заказываете новый комплект поршня, такой как комплект Wiseco, показанный ниже, рекомендации по подготовке цилиндра будут включены в инструкции, прилагаемые к изделию. В зависимости от вашего применения там будет либо «деглазуровать/затачивать», либо «расточка и шлифовка», либо «расточка/переформовка». Мы рассмотрим, что именно означают эти разные термины и как выполнить эти шаги.

Запчасти Wiseco для ремонта внедорожного мотоцикла. Фото Вайсеко.

Деглазируйте цилиндр

Распространенный вопрос: «Нужно ли мне деглазировать цилиндр?» Ответ: да, если только не пришло время для замены или замены рукава. Если у вашего двигателя есть какое-то время, процесс остекления начался. Термин «глазурованный» в этом контексте относится к движению поршневого кольца (колец), сплющивающему и полирующему поверхность стенки цилиндра во время нормальной работы. Чем больше времени на двигателе, тем более застекленным будет цилиндр. Однако, в зависимости от того, сколько времени ваш двигатель находится в эксплуатации и какой у вас тип цилиндра, вам может потребоваться заменить гильзы или гильзы, что мы обсудим далее.

Гальванические и гильзовые цилиндры

Если ваш спортивный двигатель был изготовлен в течение последних двух десятилетий или около того, скорее всего, он покрыт никасилом (карбидом никеля и кремния), хромом или электромуфтовым покрытием. Никасил был последним и наиболее часто используемым покрытием цилиндров из-за его износостойкости, но он все еще изнашивается. Мы рекомендуем проверить в руководстве нормальные интервалы восстановления топовых двигателей, но, как правило, если ваш двигатель работает долго, общее состояние вашего цилиндра необходимо тщательно проверить. Это будет включать не только размер отверстия и состояние покрытия, но также округлость и конусность цилиндра в соответствии со спецификациями обслуживания OEM. Есть несколько хороших компаний, которые предлагают услуги по ремонту. Просто проведите исследование и выберите надежную компанию. Ваш цилиндр должен вернуться со свежим покрытием, отточенным и готовым к работе после быстрой очистки.

Другие формы цилиндров, которые не имеют гальванического покрытия, обычно имеют гильзы из сплава железа или стали. Если у вашего цилиндра есть гильза, вы должны увидеть шов между гильзой и самим цилиндром. Если вы все еще не уверены, проверьте, не прилипает ли магнит к стенке цилиндра. Если прилипнет, то это гильза, а если нет, то гальваническая.

Подобно замене цилиндра после обычного времени восстановления топового уровня, на ваш цилиндр с гильзой должна быть установлена ​​новая гильза. Те же мастерские, которые занимаются заменой гильз, должны также выполнять замену гильз, и они будут отшлифованы и готовы к повторной сборке.

Короче говоря, если у вашего двигателя достаточно времени, чтобы ему потребовалась полная перестройка верхнего уровня, мы рекомендуем заменить гальваническое покрытие или заменить гильзу цилиндра. Технически вы можете использовать гильзу для цилиндра с ранее нанесенным покрытием, но мы рекомендуем придерживаться того, что было получено от производителя оригинального оборудования. Если это просто освежение с небольшим количеством часов на двигателе, вы должны быть в состоянии просто деглазировать / оттачивать.

Эта штриховка на стенке цилиндра является целью процесса хонингования. Фото Вайсеко.

Что такое хонингование и зачем оно мне нужно?

Когда ваш двигатель был сделан новым на заводе, цилиндр был отточен. Хонингование — это процесс подготовки поверхности стенки цилиндра для смазывания поршневых колец во время работы. Хонингование создает мелкие дефекты штриховки на поверхности отверстия цилиндра. Вы можете думать об этих дефектах как о пиках и впадинах на поверхности металла. Они необходимы, потому что помогают стенкам цилиндра удерживать масло для смазки поршневых колец. Теоретически идея состоит в том, чтобы между кромкой поршневых колец и стенкой цилиндра был очень тонкий слой масла. Если бы не было масла для смазки постоянного контакта со стенкой цилиндра, было бы слишком большое трение, и и кольца, и цилиндр быстро изнашивались бы.

Термин «деглазирование» просто относится к повторному хонингованию вашего цилиндра, чтобы вернуть эти пики и впадины в стенку вашего цилиндра.

Мягкая хонинговальная щетка, подобная этой, является одним из инструментов, которые можно использовать для подготовки внутренней поверхности цилиндра. Фото Вайсеко.

Как заточить цилиндр

Наиболее распространенными инструментами для хонингования небольших двигателей являются жесткие или щеточные хонинговальные станки и шаровые хонингователи. Хонингов можно заказать по размеру в соответствии с отверстием вашего цилиндра. Просто сопоставьте свой размер отверстия с информацией от компании, у которой вы заказываете свой точильный станок. Компания, занимающаяся хонингованием, также должна иметь рекомендации по зернистости и типу материала в зависимости от того, какой тип колец у вас есть.

После разборки верхней части осмотрите стенку цилиндра и порты на наличие повреждений. Если у вас заклинило поршень или что-то сломалось, скорее всего, цилиндр был поврежден. В зависимости от того, насколько обширны повреждения, иногда мастерские по ремонту цилиндров могут их отремонтировать. Если вы видите какие-либо сомнительные повреждения или глубокие потертости, мы рекомендуем отправить ваш цилиндр в надежный магазин для получения наилучших рекомендаций.

Если ваш цилиндр находится в нормальном состоянии, без повреждений, и вы просто меняете кольца между верхними частями, хонингование должно быть единственным, что требуется. Если остекление минимальное, и вы все еще можете видеть достаточное количество штриховок, вы должны быть в состоянии избежать использования жесткого или щеточного хонингования, чтобы просто восстановить эти штриховки. Вам нужно будет оттачивать только 10-15 секунд за один раз, пока вы не увидите четкие штриховые метки.

Шариковая заточка будет немного более абразивной, поэтому мы не рекомендуем использовать шаровую заточку на цилиндрах с гальваническим покрытием, если они не указаны как безопасные. Если вам нужно использовать шаровой хонинговальный инструмент для более плотного остекления цилиндра с гильзой, прикрепите его к дрели и смажьте тонким слоем моторного масла. Перед входом в цилиндр убедитесь, что цилиндр закреплен и неподвижен, а хонинговальный шарик вращается. Оттачивайте цилиндр вперед и назад в течение примерно 10–15 секунд, затем переключитесь на противоположное направление вращения и повторите. Проверьте цилиндр на наличие желаемых поперечных штрихов и повторите при необходимости.

После завершения хонингования обязательно тщательно очистите цилиндр, чтобы не осталось остатков материала.

При повторной сборке верхней части всегда обязательно дважды проверяйте зазор между поршнем и стенкой.

Подготовьте свой цилиндр должным образом во время восстановления, чтобы получить максимальную производительность и срок службы вашего двигателя. Фото Вайсеко.

Нужно ли растачивать цилиндр?

Если в инструкциях к вашему новому поршню указано «отверстие и хонингование» или «отверстие/замена пластины», это значит, что вы заказали поршень, размер отверстия которого больше стандартного. Инструкции по растачиванию и хонингованию вашего цилиндра означают, что ваш цилиндр не был покрыт металлом от OEM-производителя, и его требуется только обработать до нужного размера для вашего поршня. Однако, если это цилиндр с гильзой, рассмотрите возможность замены гильзы в зависимости от времени работы двигателя. Инструкции по растачиванию и замене покрытия цилиндра означают, что ваш цилиндр поставляется с покрытием от производителя оригинального оборудования, поэтому единственная необходимая работа — это обработать цилиндр до нужного размера для вашего поршня, а затем восстановить / отточить.

В любом случае, мы рекомендуем, чтобы цилиндр расточил профессиональный слесарь с соответствующим оборудованием. Цилиндрические мастерские, которые заменяют гильзу и заменяют ее, обычно также имеют возможность расточки.

Снятие фаски означает скругление острых краев перед повторной сборкой, как это было сделано с этим цилиндром. Фото Вайсеко.

Не забудьте снять фаску и очистить

После любых работ по растачиванию или хонингованию цилиндра важно снять фаску со всех портов и нижней части цилиндра. Снятие фаски сглаживает любые острые края, чтобы оставить симметричный наклонный край. Создание наклонных кромок в нижней части цилиндра упрощает установку поршня и кольца. Вы также должны убедиться, что края портов в цилиндре также имеют хороший наклон, чтобы поршневые кольца не зацеплялись за какие-либо края во время работы двигателя.

Если у вашего цилиндра есть выпускной мост, убедитесь, что он сброшен на 0,002 дюйма до 0,004 дюйма, чтобы учесть расширение.

Наконец, обязательно тщательно очистите все детали, с которыми вы работали. Цилиндры, которые были расточены и/или отточены, будут иметь остаточное хонинговальное зерно. Его необходимо удалить, промыв теплой мыльной водой до тех пор, пока на смоченной маслом тряпке не останется песчинок после протирки поверхности стенки цилиндра. После очистки нанесите тонкий слой масла на стенку цилиндра, прежде чем приступить к восстановлению.

Всегда обязательно покрывайте все свои базы, когда освежаете верхнюю часть в своей машине. Уделение необходимого внимания всем аспектам поможет вам добиться максимальной плавности работы и надежности вашего двигателя.

Галерея изображений

Искусство и наука хонингования цилиндров

Вся идея создания двигателя состоит в том, чтобы захватывать как можно больше воздуха и правильное соотношение топлива в камере сгорания, сжимать его, поджигать и использовать. сгорание, чтобы сделать давление и мощность. Один из лучших способов оптимизировать это давление — не допустить его утечки через кольца. Это требует не только круглого цилиндра, но и такого, который предлагает надлежащую подготовку стены с точки зрения рисунка штриховки и текстуры.

Хотя это звучит просто, выполнение процесса требует серьезного внимания к деталям. Нет особого смысла вкладывать тысячи долларов в хитрые поршни, кольца, головки цилиндров, клапанный механизм и систему впуска только для того, чтобы сэкономить на подготовке стенок цилиндра. В этом выпуске серии EngineLabs Blueprint будут представлены некоторые текущие идеи, которые вы должны серьезно рассмотреть при сборке следующего высокопроизводительного движка.

A Хонингованная кромка

В качестве общего определения цель готового хонингованного цилиндра состоит в том, чтобы получить идеально круглое отверстие, размер которого обеспечивает надлежащий зазор между поршнем и стенкой, с заданным рисунком поперечной штриховки и шероховатостью. . Помимо того, что цилиндр должен быть идеально круглым, он также должен быть идеально прямым по отношению к коленчатому валу.

QMP предпочитает использовать специально разработанные торсионные пластины. Обратите внимание на фитинги на этих пластинах, которые при соединении могут циркулировать нагретым смазочно-охлаждающим средством через пластину, когда блок хонингуется при температуре. Мы не выбрали эту функцию, поскольку она почти в четыре раза увеличивает стоимость хонингования.

В процессе хонингования используется точильный брусок определенной зернистости, применяемый с точным давлением и скоростью для создания желаемого рисунка штриховки. Рисунок на стенке цилиндра позволяет кольцам герметизироваться после короткого периода приработки, сохраняя при этом достаточное количество масла для надлежащей смазки поршня и пакета колец.

Правильная заточка сложнее, чем может показаться. Когда гонщики впервые начали экспериментировать с отделкой цилиндров, их первые усилия были направлены на создание почти полированной поверхности. Это оказалось меньше, чем хотелось бы.

Более поздние эксперименты показали, что более оптимальная обработка поверхности имеет несколько микроскопических пиков в сочетании с более глубокими впадинами. Это дает возможность хранить достаточное количество масла в канавках для смазки колец, при этом обеспечивая достаточно гладкую поверхность для герметизации колец в отверстии.

Этот подход создал то, что впервые было названо плато в 1980-х годах. Идея заключалась в том, чтобы создать поверхность с помощью процесса, сначала с использованием грубых камней для создания более глубоких впадин, а затем постепенно более мелких камней в сочетании с уменьшенной нагрузкой на камни для выравнивания шероховатых пиков поверхности, сохраняя при этом достаточную глубину впадин для смазки. кольца.

Это станок Sunnen SV-10 компании QMP, используемый для обработки нашего железного блока Dart Sportsman. В старых хонах используется четыре камня. QMP SV-10 использует восемь алмазных отрезных камней, в отличие от более традиционных абразивных камней.

Наведение порядка

Одним из первых достижений в области кольцевых уплотнений стало открытие, когда производители двигателей обнаружили, что цилиндр становится значительно некруглым, когда головка прикручивается к блоку. Чтобы воссоздать это искажение во время процесса хонингования, к блоку болтами привинчены толстые пластины крутящего момента. В этих пластинах есть отверстия, позволяющие заточке получить доступ к отверстиям.

Следующим логическим шагом в процессе разработки была циркуляция горячей охлаждающей жидкости и/или масла через блок и пластины крутящего момента, чтобы довести блок до рабочей температуры, что имитирует тепловую деформацию блока в реальном мире. Мы сохраним точную информацию о том, сколько стоит этот процесс, для следующей истории, но улучшения значительны.

Возможно, наиболее впечатляющим достижением для производителей уличных двигателей, помимо торсионных пластин, является интеграция хонинговальных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Наш недавний опыт работы со станком Sunnen V-10 в нашем местном механическом цехе показал, насколько сложным стал этот процесс. Эти передовые цифровые машины теперь могут измерять фактическую концентричность и прямолинейность цилиндра ВО ВРЕМЯ процесса хонингования.

Компания Lagman изготовила приспособление для крепления профилометра Mitutoyo к блоку. Это помещает профилометр каждый раз в одно и то же место, чтобы сделать измерения более последовательными. Это простое на вид устройство передает микродюймовые показания на компьютер, но оно стоит более 2300 долларов.

Один из аспектов хонингования цилиндров, который часто упускают из виду, — это то, насколько сильно деформируется отверстие цилиндра — просто из-за действия самого хонингования. Обычно для демонстрации прямолинейности канала ствола используется циферблатный индикатор на различных глубинах канала ствола. Хотя эти измерения точны, они не показывают, является ли канал ствола вертикальным, потому что каждое из них является измерением в одной точке.

Другой вид стопки десятицентовиков

Примером этого является наша фотография стопки десятицентовиков. Предположим на мгновение, что эта стопка представляет собой цилиндр заданной глубины, и каждый из этих десятицентовиков имеет точно такой же диаметр с точностью до 0,0001 дюйма. Давайте также предположим, что измерение отверстия циферблата выполняется для каждого отдельного десятицентовика. Если стопка смещена, как показано на фотографии, отверстие будет иметь правильный размер в каждой конкретной точке измерения, но на самом деле оно ближе к форме «S».

Представьте себе, что эта стопка монет представляет собой преувеличенное изображение стенки цилиндра. Если мы воспользуемся циферблатным нутромером для измерения диаметра отверстия в точке, представленной одной центовкой, и все монеты будут одного диаметра, отверстие может показаться прямым. Но этот стек указывает на то, что канал ствола совсем не «прямой».

Новейшие цифровые хонинговальные станки от Sunnen, Rottler и других будут отображать прямолинейность канала ствола во время работы хонинговального станка. Наблюдение за этим может немного сбить с толку, поскольку вы видите, сколько искажений действительно существует. Они выражаются в таких формах, как треугольник (слишком маленький вверху или слишком большой внизу), бочонок (слишком широкий в середине) или вариации, такие как песочные часы или параллелограмм. Работа механика состоит в том, чтобы свести к минимуму эти искажения, чтобы создать действительно «прямое» отверстие.

Здесь также стоит упомянуть, что многое из того, что мы здесь обсудим, нацелено на двигатели с более высокими характеристиками. Это не означает, что механические мастерские, использующие старые ручные хонинговальные станки, не способны выполнять качественную работу. Часто в этих мастерских работают механики, имеющие многолетний опыт хонингования блоков, которые могут изготовить высококачественный отточенный блок, который будет настолько прямым и круглым, насколько они могут его изготовить, и с превосходной отделкой вдобавок.

Цифровой хонинговальный инструмент QMP SV-10 позволяет отображать форму отверстия в режиме реального времени. Это один цилиндр в нашем блоке с тремя отдельными полосами, где отверстие не было концентрическим. Станок автоматически компенсирует нагрузку и положение, чтобы привести отверстие в концентричность сверху вниз. Наблюдать за тем, как это происходит, действительно впечатляет.

Stylin’ and Profilin’

Продвинув вышеизложенные концепции еще на один шаг, невозможно заменить возможность измерения результатов процесса хонингования, помимо размера отверстия и прямолинейности. Одним из наиболее значительных достижений в области хонингования цилиндров является узкоспециализированный инструмент, называемый профилометром.

Это прецизионное измерительное устройство, позволяющее быстро оценить шероховатость поверхности штриховки. Инструмент точно измеряет текстуру поверхности отверстия, и теперь у конечного пользователя есть высокоточная оценка процесса хонингования цилиндра. Итак, давайте перейдем к краткому объяснению этих оценок.

Эти описания получены от Американского общества инженеров-механиков (ASME), но вместо того, чтобы увязнуть в зимней патоке, мы дадим вам сокращенные версии этих оценок. Измерениями, с которыми мы будем работать чаще всего, являются Ra, Rk, Rpk, Rvk и средняя линия.

Это экран отчета профилометра QMP Mitutoyo после завершения хонингования. Зубчатая линия в левом верхнем углу — это общий профиль, показывающий пики (Rpk) и впадины (Rvk). В нижней левой части находится числовой отчет. Если вы думаете, что это выглядит сложно — вы правы!

Микромиллионы: измерение шероховатости поверхности

Все числа, используемые в этих описаниях, выражены в микродюймах (сокращенно «мкдюйм»), что составляет одну миллионную часть дюйма (0,000001 дюйма). Например, если Ra для стенки цилиндра составляет 15 микродюймов, его можно выразить как 15 микродюймов (0,000015 дюймов).

Есть несколько других значений, которые уводят экспресс-лифт дальше в кроличью нору, чем мы предпочитаем, поэтому мы ограничим наше обсуждение четырьмя значениями, которые вращаются вокруг средней линии. Кит Джонс из Total Seal помог нам с этими описаниями, чтобы убедиться, что мы все поняли правильно.

«Ra» используется для описания общей средней шероховатости стенки цилиндра. Ra настолько общий, что мало применим для стенок цилиндров. Более полезным является число «Rk», которое представляет собой шероховатость сердцевины поверхности над так называемой «линией M». Линия M — это среднее или арифметически созданная средняя линия между пиками и впадинами, которая используется в качестве базовой линии для измерения всех следующих описаний.

Rk, или глубина шероховатости сердцевины, — это описание поверхности, которая выдержит большую часть нагрузки. Думайте об этом как о шероховатости основания стенки цилиндра, по которой будет скользить кольцо.

На этом рисунке показано отношение Ra, Rvk и Rpk к M-линии на заданном линейном расстоянии (L).

«Rpk» — уменьшенная средняя шероховатость пиков, созданных в процессе хонингования. Числа Rpk выступают над поверхностью сердечника Rk. Это число указывает среднюю высоту пиков, которые будут изнашиваться по мере того, как кольца скользят вверх и вниз по отверстию в течение периода приработки. Большее число указывает на более высокие пики, а меньшее число указывает на более короткие пики.

Как вы уже, наверное, догадались, число «Rvk» представляет уменьшенную среднюю глубину ендовы в пределах заданного поперечного расстояния. Эти долины простираются ниже поверхности РК. Более высокое число Rvk, также выраженное в микродюймах, эквивалентно более глубоким долинам, в которых будет находиться больше нефти. Хороший машинист будет использовать профилометр для измерения текстуры поверхности стенки своего цилиндра и отрегулировать шероховатость хонинговальных брусков, скорость своего станка и нагрузку, приложенную к брускам, для достижения желаемого качества поверхности.

Рекомендации по общему хонингованию уплотнений

*Все числа выражены в мкдюймах

От теории к практике

Вся эта информация не имеет большого значения, если мы не можем привести несколько примеров. На желаемые числа влияют несколько переменных, начиная с твердости стенки цилиндра. Блоки более поздних моделей, такие как двигатели GM LS и большинство блоков послепродажного обслуживания, отлиты из гораздо более твердого железа, чем блоки двигателей 1960-х годов.

Еще одна важная переменная — это то, как будет использоваться двигатель. Компания Total Seal решила выделить три основные категории производительности. Уличные двигатели, скорее всего, попадут в класс «общего назначения» Total Seal. Далее следует классификация Total Seal «High-End», охватывающая безнаддувные двигатели для соревнований. Верхний уровень — это закись азота и приложения с наддувом, которые Total Seal называет приложениями «Big Boost».

Мы предлагаем несколько простых чисел для данного уличного паровоза. Мы перечислили рекомендации Total Seal по хонингованию в прилагаемой таблице, используя три вышеуказанные категории. Возможно, лучший вывод из этого состоит в том, что правильное число хонинговальных колец во многом зависит от того, как будет использоваться двигатель. Один размер или, в данном случае, один план заточки не подходит для всех.

С точки зрения обкатки двигателя, более качественные кольца, такие как кольца Advanced Profile (AP) Total Seal, притерты до оптимальной поверхности и, следовательно, буквально уже приработаны. Из-за этого значения Rpk стенки цилиндра могут быть уменьшено, потому что более высокие пики не требуются для посадки колец. К тому времени, когда двигатель запустится и проработает несколько секунд, кольца «приработаются»,

Недавно мы доставили Брэду Лагману в Quarter-Mile Performance (QMP) в Чатсуорте, штат Калифорния, железный блок Chevy Dart Sportsman для окончательной заточки перед предстоящим испытанием кольца Total Seal. Поскольку испытания будут включать в себя набор ультратонких колец с покрытием AP CrN, Лагман установил наш блок на свой станок алмазного хонингования Sunnen SV-10 для обработки стенок цилиндров.

Если мы сравним числа, сгенерированные профилометром QMP на этом блоке, с числами Total Seal для современной машины SV-10 Sunnen, мы увидим, что Lagman проделал действительно большую работу на блоке. Наши показатели Rpk лишь немного более гладкие, чем показатели общего назначения Total Seal, в то время как значения Rvk немного ниже показателей общего назначения.

QMP Dart Block Окончательные результаты заточки

Это поместит немного больше масла в канавки, что должно обеспечить превосходную смазку колец, не создавая при этом проблем, связанных с использованием масла. Числа Rk находятся почти посередине между значениями Total Seal «General Purpose» и «High End».

Глядя на числа Rk более внимательно, наше окончательное число ниже, что делает его немного более гладким, чем числа общего назначения. Это должно улучшить уплотнение кольца и помочь минимизировать трение.

Эта тема гораздо шире, чем вступительная часть, которую мы рассмотрели здесь, и мы прибережем некоторую информацию для более подробного рассказа.